JP3679481B2 - インクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット機器 - Google Patents
インクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２色以上の複数色の原色インクを用い、これらの原色インクを組み合わせて被記録材上にカラー画像を記録する際に使用するインクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット機器に関し、とりわけ、インクジェット方式による画像記録における普通紙に対して発色性に優れ、鮮明で高品質な画像が得られ、更に印字物の耐水性に優れるインクセット、これを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、高電圧印加による静電吸引方式、圧電素子を用いてインク（着色インク）に機械的振動又は変位を与える方式、インクを加熱した際にインクが発泡する圧力を利用する方式等、種々のインク吐出方式によりインクの小滴を発生させ、これを飛翔させて紙等の被記録材にインクを付着させ、インクドットを形成させて記録を行うものであり、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の行える記録方式である。
【０００３】
特に、本願出願人による特公昭６１−５９９１１号公報、特公昭６１−５９９１２号公報、及び特公昭６１−５９９１４号公報等において開示した方式、即ち、吐出エネルギーの供給手段として電気熱変換体を用い、熱エネルギーをインクに与えて気泡を発生させることにより液滴を吐出させる方式によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度及び高品質の画像を高速で記録することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェット記録に用いられるインクは、一般に水を主成分としており、これに乾燥防止及び目詰まり防止等の目的からグリコール等の水溶性高沸点溶剤を含有したものが一般的である。このようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合には、インクが被記録材の内部に浸透してしまい十分な画像濃度が得られなかったり、被記録材表面の填料、サイズ剤の不均一な分布によると思われる画像濃度の不均一が生じたりした。
又、特にカラー画像を得ようとした場合には、複数色のインクが、先に記録したインクが定着する以前に次々と重ねられるため、異色の画像の境界部分では、色が滲んだり、インクが不均一に混じり合って（以下ブリーディングという）満足すべき画像が得られなかった。又、近年、印字物の耐水性の要求が高まっており、この点からも満足すべき耐水性の印字物は得られていなかった。
【０００５】
上記問題を解決する手段として、特開昭５５−６５２６９号公報には、インク中に界面活性剤等の浸透性を高める化合物を添加したインクを用いること、又、特開昭５５−６６９７６号公報には、揮発性溶媒を主体としたインクを用いることが開示されている。
更に米国特許第５１０６４１６号明細書には、カチオン性染料と両性界面活性剤と非イオン両親媒性物質を含有するインクが開示されている。又、米国特許第５３４２４４０号明細書には、水不溶性染料と高分子コロイドと界面活性剤を含有するインクが開示されている。又、特開昭６０−９６６７３号公報及び特開平４−１３９２７２号公報には、ベタイン型アクリル樹脂を用いたインクが開示されている。
【０００６】
しかしながら、特開昭５５−６５２６９号公報に記載のインク中に、界面活性剤等の浸透性を高める化合物を添加するインクを用いた場合には、インクの被記録材への浸透性が向上し、ブリーディングについてはある程度抑制されるものの、インクが着色剤もろとも被記録材の奥深くまで浸透してしまうため、画像濃度が低下したりする等の不都合があった。又、被記録材表面に対する濡れ性が向上するために被記録材表面においてインクが広がり易く、解像度の低下をきたしたり、滲みが発生したりする等、好ましくないものであった。
又、特開昭５５−６６９７６号公報に記載の揮発性溶媒を主体としたインクを用いた場合には、上記のような不都合に加え、記録ヘッドのノズル部での溶剤の蒸発によるノズルの目詰まりが発生し易く、好ましくないものであった。
【０００７】
更に米国特許第５１０６４１６号明細書のカチオン性染料と両性界面活性剤と非イオン両親媒性物質を含有するインクでは、界面活性剤を臨界ミセル濃度以上で添加することにより、着色剤の拡散を防止するものであるが、基本的には上記特開昭５５−６５２６９号と同様に界面活性剤の作用により、インク自体の浸透性が高まり、好ましい画像は得られなかった。
又、米国特許第５３４２４４０号明細書の水不溶性染料と高分子コロイドと界面活性剤を含有するインクの場合には、上記米国特許第５１０６４１６号明細書の不都合に加え、記録ヘッド内及びノズルでの水不溶性染料の析出、及びコロイドの凝集等によるノズルの目詰まり等が発生することがあり、好ましいものではなかった。
【０００８】
又、特開昭６０−９６６７３号公報及び特開平４−１３９２７２号公報には、ベタイン型アクリル樹脂を用いたインクが、前者は油性インクの滲みを防止する目的から、又、後者は顔料インクの安定性向上の目的から上記アクリル樹脂を添加することが開示されているが、普通紙上での高画質は得られない。又、ここで、ベタイン型アクリル樹脂は、確かに両性的特徴を示すが、カチオン性基とアニオン性基を明確に有しているとはいい難く、更に分子内にアニオン性基を有するモノマーとカチオン性基を有するモノマーとの共重合体ではなく、且つ等電点を持たない。従って、後述の本発明で使用される両性イオン化合物とは基本的に異なるものである。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、被記録材、特に普通紙の記録において、十分な画像濃度が得られ、且つ画像濃度の均一性が高く、特にカラー画像におけるブリーディングを防止し、且つ鮮明で均一な高画質画像が得られ、更に印字物の文字品位の向上も図れるインクからなるインクセット、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、被記録材上にインクジェット記録方式でカラー画像を記録する際に用いられる、第１のインクと、該第１のインクとは異なる色の第２のインクと、を組み合わせたインクセットにおいて、上記第１及び第２のインクの各々が、色材及び液媒体を必須成分とし、該第１のインクは、アニオン性又はカチオン性界面活性剤を含み、且つ該第２のインクは、両性イオン化合物を含んでいることを特徴とするインクセット、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット機器である。
【００１１】
より具体的には、例えば、インクセットの構成を、第１のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤が、アニオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとするか、或いは、第１のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、同じく該インクに含まれる界面活性剤が、カチオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
【００１２】
その他、第１のインクに含まれる色材が、顔料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤が、カチオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
同様に、第１のインクに含まれる色材が、顔料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤がアニオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
先ず、本発明のインクセットの作用について説明する。例えば、本発明のインクセットの好ましい態様を例にとって説明すると、インクセットを構成している少なくとも１色のインク（第１のインク）の構成成分に、アニオン性染料と、アニオン性界面活性剤とを用い、更に該インクの色とは異なる他の色のインク（第２のインク）の構成成分に、カチオン性染料と、両性イオン化合物とを併用することによって、異なる２色以上のインクを、ほぼ同時に重ね打ちしたり、或いはいずれかのインクが被記録材上で乾燥状態になる以前にその色と異なる色のインクを隣接させて打ち込んだりした場合に、インクの混色を抑制することができる。
【００１４】
その結果、得られるカラー画像の不定形な線太りによるフェザリングや、隣接する異色間の境界滲みを軽減することが可能となる。即ち、上記したような構成成分を有する異なる２色のインクを隣接させて打ち込んだ場合、各々のインクを構成している色素であるアニオン性染料とカチオン性染料の染料同士が、接触した時点で反応して不溶性の塩を形成するために、急激な液体間の混色を抑制することができる。しかし、これだけでは、反応不溶化の速度よりも、２色のインクの液体間での拡散速度が上回っていたり、更には反応による不溶化物質自体の分子量が不十分であると、異なる２色の液体の間で拡散するために混色抑制効果は不充分である。
【００１５】
従って、この効果をより充分なものにするためには、前述の異なる２色のインク間でのアニオン性物質とカチオン性物質との不溶化反応速度を更に上げる必要があるが、それは異なる２色のインク間の反応基の数を増加させることで実現し得る。更には、アニオン性物質とカチオン性物質との不溶化物の拡散を抑制する必要があるが、それは生成する不溶化物の分子量を上げることで実現し得る。
そこで、第１のインクがアニオン性染料を含む場合、反応基であるアニオン性基の数をインク中でより多くすると共に、第２のインクのカチオン性物質との造塩物の分子量を増大させるには、炭素数の多い疎水基を有するアニオン性界面活性剤を同時に添加することで実現し得る。更に第２のインク中にカチオン性染料と共に両性イオン化合物を添加しておけば、カチオン性染料と両性イオン化合物の両者の反応物と、第１のインクのアニオン性物質とが反応し、より分子量の高い造塩物を作り、異なる２色のインク間のインクの定着時での境界滲みや混色時の線太りがより効果的に防止される。
【００１６】
又、以上の場合とは逆の場合も同様に、第１のインクがカチオン性染料を含む場合、反応基であるカチオン性基の数をインク中でより多くすると共に、第２のインクのアニオン性物質との造塩物の分子量を増大させるには、炭素数の多い疎水基を有するカチオン性界面活性剤を同時に添加することで実現し得る。更に第２のインク中にアニオン性染料と共に両性イオン化合物を添加しておけば、アニオン性染料と両性イオン化合物の両者の反応物と、第１のインクのカチオン性物質とが反応し、より分子量の高い造塩物を作り、異なる２色間のインクの定着時での境界滲みや混色時の線太りがより効果的に防止される。
【００１７】
その他、第１のインク中に顔料又は油性若しくは分散染料等の非水溶性染料の水性分散体が使用されている場合も、アニオン性界面活性剤を共に含有させ、第２のインクにはカチオン性染料及び両性イオン化合物が共に使用されていれば、顔料又は非水溶性染料とカチオン性染料とは接触した時点で互いに溶け合うことなく、むしろ反発するために急激な液体間の混色を抑制するものであるが、双方のインクに含まれるアニオン性物質とカチオン性物質とが反応することで２種のインク間の接触部が増粘等の物性変化により、２種のインク間の拡散が抑えられて同様の効果が期待できる。或いは逆に、第１のインク中に顔料又は油性若しくは分散染料等の非水溶性染料の水性分散体が使用されている場合も、カチオン性界面活性剤を共に含有させ、第２のインクにはアニオン性染料及び両性イオン化合物が共に使用されていれば、同様の効果が期待できる。
【００１８】
次に、本発明のインクセットを構成する成分について説明する。
先ず、本発明のインクセットで使用されるインクは、アニオン性染料、カチオン性染料及び顔料と、アニオン性界面活性剤又はカチオン性界面活性剤、及び両性イオン化合物を適当な液媒体に溶解ないしは分散して得られる。
このようなインク中における色材の濃度は所望に応じて適宜決定されるが、通常は、０．００１〜２０重量％、好ましくは０．０１〜１５重量％、より好ましくは０．０１〜１０重量％の範囲とする。又、インク中におけるアニオン性又はカチオン性界面活性剤或いは両性イオン化合物の濃度は所望応じて適宜決定されるが、通常は、０．００１〜５０重量％、好ましくは０．０１〜２５重量％、より好ましくは０．０１〜１０重量％の範囲とする。
【００１９】
上記したような本発明のインクセットを構成する第１及び第２のインクは、染料又は顔料等が液媒体に溶解又は分散されて構成されるが、この際に用いられる液媒体としては、水と有機溶剤との混合物を用いるのが好ましい。液媒体を混合形態とすると、極めて長期間（例えば、６ケ月或いは１年以上）に亘ってインクの物性変化或いは化学的性質（例えば、ｐＨ値）の変化が抑制されるという利点がある。
【００２０】
本発明において用いられる有機溶剤としては、下記に挙げるような水溶性有機溶剤の中から所望に応じて適宜に選択されて使用される。具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール等の炭素数１〜７のアルキルアルコール類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、チオジグリコール、ブチレングリコール、グリセリン等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含む多価アルコール類；エチレングリコールモノメチル（又はエチル或いはプロピル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル或いはブチル）エーテル、ジエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、ポリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等のアルキレングリコールから誘導された低級アルキルモノ又はジエーテル類（全炭素数は３〜８個）；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の窒素含有５員環ケトン類；α−バレロ−ラクトン、ε−カプロラクトン、ブチルラクトン等のオキシカルボン酸の分子内エステル類；モルホリン、ジメチルイミダゾリジンスルホラン等を挙げることができる。
【００２１】
上記したような水溶性有機溶剤のインク中における含有量は、一般には５〜９０重量％、好ましくは１０〜８０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％の範囲であり、水の含有量は、一般には１０〜９０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、より好ましくは２０〜７０重量％の範囲内とされる。
【００２２】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として好適に用いられるアニオン性又はカチオン性界面活性剤及び両性イオン化合物としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに必要な物性と、本発明の目的を達成し得る性能が得らるものであれば、大抵のものを使用することができる。
先ず、アニオン性界面活性剤としては、例えば、その親水基にはカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等を有し、更に疎水基には炭素数が１２〜１８のパラフィン系、オレフィン系、炭素数が１１〜１５のアルキル基を有するベンゼン、炭素数が１〜５のアルキルナフタレン、炭素数が１２〜１８のアルキルフェノール、高級アルコール、高級メルカプタン、炭素数が１１〜１８の高級脂肪酸、総和炭素数が８〜２１の高級脂肪酸エステル、炭素数が１１〜１７の多価アルコール脂肪酸部分エステル、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、その他の油脂、及びロウ等を原材料としたものから構成されたものが挙げられる。
【００２３】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、その親水基には第４級アンモニウム塩、ベンジルハライドの第４級アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩、ピリジニウム塩等を有し、疎水基には高級脂肪酸、炭素数が１２〜３４の高級アミン、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、炭素数が１１〜１７の高級アルキルハライド等Ｙ素数が１１〜１８の高級脂肪酸、炭素数が１２〜３４の高級アミン、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、炭素数が１１〜１７の高級アルキルハライド等を原材料としたものから構成されたものが挙げられる。
【００２４】
又、本発明のインクセットを構成する構成成分として用いられる両性イオン化合物としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに要求される適度な物性と、本発明の目的を達成し得る性能が得られれば大抵のものを好適に使用することができる。両性イオン化合物には、両性界面活性剤が含まれるが、これらは本発明において好適に用いられる。両性界面活性剤としては、具体的には、例えば、疎水基が炭素総数８〜１８の直鎖及び分岐アルキルアミン、不飽和アルキルアミン、アルキル脂肪酸、アルキルハライド等であり、親水基がポリアミン類、モノクロロ酢酸塩、アクリル酸、カプロラクタム、マレイン酸、クロルアルキルスルホン酸塩、アミノスルホン酸塩、エチレンオキサイド、アミノエチルエタノールアミン、硫酸化剤等から合成されるものであり、ベタイン型化合物、アミノ酸誘導体、イミダゾリン誘導体等が挙げられ、これらを単独ないしは数種類を適宜組み合わせて使用することができる。
【００２５】
更に本発明において用いられる両性イオン化合物としては、上記したような両性界面活性剤の他、下記一般式（Ｉ）で示される化合物も好適に使用することができる。
（式中、Ｒ1は炭素数１〜４８のアルキル基又は水素原子を表し、Ｒ2は（ＣＨ2）a−Ｘ1又は水素原子を表し、ａは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ3は（ＣＨ2）b−Ｘ2又はＲ4−Ｙ又は水素原子を表し、ｂは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ4は炭素数１〜４８のアルキル基又は水素原子を表す。Ｚは（ＮＲ5 ＣlＨ2l）c（ＮＨＣnＨ2n）dを表し、ｌ及びｎは２〜４のいずれかの整数、ｃ＋ｄは０〜５０のいずれかの整数とする。Ｙは（ＮＲ6ＣmＨ2m）e（ＮＨＣpＨ2P）fを表し、ｍ及びｐは２〜４のいずれかの整数、ｅ＋ｆは０〜５０のいずれかの整数とする。Ｒ5は（ＣＨ2）g−Ｘ3を表し、ｇは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ6は（ＣＨ2）h−Ｘ4を表し、ｈは１〜４のいずれかの整数とする。Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＸ4は、夫々、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基、スルホン基の塩又は水素原子からなる群から選ばれる。又、Ｒ2及びＲ3が夫々水素原子である時、ｃ及びｅが共に０になることはなく、又、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＸ4 が全て水素原子になることもない。）
【００２６】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられるアニオン性染料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵のものを使用することができる。又、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。アニオン性染料の具体的なものとしては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー ８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド ２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２３０、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６、
【００２７】
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー １、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１、
【００２８】
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック ２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー ２、３、１７、２５、３７、４２、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド ７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー ４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００、
Ｃ．Ｉ．フードイエロー ３、
Ｃ．Ｉ．フードレッド ８７、９２、９４、
Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２
【００２９】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられるカチオン性染料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵のものを使用することができる。又、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。カチオン性染料の具体的なものとしては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー １、１１、１３、１９、２５、３３、３６、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド １、２、９、１２、１３、３８、３９、９２、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー １、３、５、９、１９、２４、２５、２６、２８、４５、５４、６５、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２、８、
Aizen Cathilon Black ＳＢＨ、ＢＸＨ、ＳＨ、ＡＣＨ、ＭＨ、ＴＨ（保土ケ谷化学製）
Sumiacryl Black Ｂ、Ｒ、ＡＰ、ＢＰ、ＣＰ、ＦＦＰ（住友化学製）、
Diacryl Supra Black ＧＳＬ、ＲＳＬ、ＥＳＬ（三菱化成製）、
【００３０】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられる分散染料を含む非水溶性染料としては、既に市販されているもの、又は、新規に合成したものでも適度な色調と濃度を有するものであれば大抵のものを使用することができるし、又、複数の染料を混色させて用いることもできる。本発明に使用し得る非水溶性染料としては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
【００３１】
Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー ３、４、５、７、２３、３３、４２、４９、５４、５６、６４、７１、７９、８２、８３、８６、８８、９３、９９、１１６、１１９、１４１、１６０、１６３、１９８、２０４、２１８、２２４、２２６、２３０、
【００３２】
Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド １、４、５、７、１１、１２、１３、１５、１７、３０、３３、４３、５０、５２、５３、５４、５５、５６、５８、５９、６０、６５、７２、７３、７４、７５、７６、８２、８６、８８、９０、９１、９２、９６、１０５、１０６、１０７、１１０、１１７、１１８、１２６、１２７、１２８、１３１、１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１４０、１４３、１４５、１４６、１５１ｓ、１５３、１５９、１６４、１６７、１６９、１７７、１８１、１８４、１８８、１９０、１９１、２００、２０３、２０５、２０６、２２１、２２３、２２４、２２５、２２７、２２９、２３９、２４０、２５８、２７７、２７８、２７９、２８３、２８８、３０２、３０９、３１１、３１２、３２３、３２９、３３２、３４０、３４１、３４３、
【００３３】
Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー １、３、７、１３、１９、２６、２７、３５、４４、５４、５５、５６、６０、６４、６５、７２、７３、７９、８１、８２、８７、９１、９３、９４、９６、１０２、１０６、１１８、１２０、１２２、１２５、１２８、１３０、１３９、１４２、１４３、１４６、１４８、１４９、１５３、１５４、１６５、１６７、１８１、１８３、１８５、１８６、１８９、１９８、２００、２０１、２０５、２０７、２１４、２２４、２２５、２５７、２５９、２６６、２６８、２７０、２８４、２８５、２８７、２８８、２９１、２９３、３０１、３３０、３３２、３３３、３３７、３４１、３４５、３５１、３５２、３５３、
【００３４】
Ｃ．Ｉ．ディスパースブラック １、９、１０、Ｂｌａｃｋ ＧＬ、ＢｌａｃｋＢ、Ｂｌａｃｋ Ｌ、Ｂｌａｃｋ ２Ｂ、Ｂｌａｃｋ Ｂ−Ｔ、Ｂｌａｃｋ ＯＢＬ、Ｂｌａｃｋ ＲＳＲ、Ｂｌａｃｋ ＴＫ、Ｂｌａｃｋ ＴＧ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＣＴＬ、Ｂｌａｃｋ Ｈ−ＤＢ、Ｂｌａｃｋ ＲＤ−ＳＧＴ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−２ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−３ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−５ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＢＮＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−３ＧＬＮ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＳＴ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＦＧＢ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＳＧＮ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＷＬＡ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＷＬＡＴ、Ｂｌａｃｋ Ｂ８２、Ｂｌａｃｋ ＢＴＮＵ８２、Ｂｌａｃｋ ２ＢＬ、Ｂｌａｃｋ ＨＲ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＲＢ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＨＧ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＧＢ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＫＮ−ＦＳ。
尚、本発明において好適な非水溶性染料は上記に列挙したものに限定されるものではない。
【００３５】
本発明のインクセットを構成するインクにおいて用いられる、分散型インクの色成分に好適に使用される顔料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに適度な色調と濃度を有するものであれば、大抵のものを使用することができる。具体的には、例えば、チタン系、ベンガラ、アルミニウム粉、タルク、クレー、炭酸カルシウム、及びシリカ等の無機顔料；カーボンブラック、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、コチニール、及び紅花色素等の有機顔料等が挙げられる。
【００３６】
又、この他にも分散型インクにおいては、非水溶性染料の分散剤又は可溶化剤として機能し得る高分子物質を使用することができる。このようなものとしては、例えば、ソルビタン脂肪酸誘導体、硫酸エステル誘導体、ポリオキシエチレンアルキレンエーテル型硫酸エステル、隣酸エステル誘導体、第４級アンモニウム塩誘導体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、脂肪酸類、アルケニルコハク酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等を含む界面活性剤を適宜に使用することができる。
【００３７】
又、特に顔料を使用する場合、必要に応じて分散剤として、例えば、アニオン又はノニオン系界面活性剤、ポリリン酸塩系分散剤、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体等のビニル化合物とカルボン酸系樹脂や、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアクリルポリアミン等の樹脂を適宜使用できる。
【００３８】
分散型インクは、以上のような着色剤と分散剤又は可溶化剤の混合体をｐＨ調整した後、ボールミル、ロールミル、及びサンドミル等の分散機を用いて分散処理或いは必要に応じて遠心分離機にて遠心処理や濾過を行うことで予め分散液を調製した後、溶剤、界面活性剤、両性イオン化合物等の添加剤を加えて得ることができる。
【００３９】
以上のようにして調合される本発明で使用される各種のインクは、特に、サイズ度の高い被記録材との親和性に優れ、高速記録性、記録画像の光学濃度、色調、耐水性、耐摩擦性或いは耐光性に特に優れている。又、保存安定性、信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安定性或いは連続記録性等に優れた実用的なインクである。
【００４０】
本発明で使用される各種インクには、上記したような各種成分の他に、更にインクの物性値を改善する目的で種々の添加剤を使用してもよい。例えば、ｐＨ調整剤、尿素のような結晶性有機化合物の乾燥防止剤、粘度調整剤、種々の界面活性剤等の表面張力調整剤、防カビ或いは殺菌剤等が挙げられる。或いは又、インクの液滴を帯電させ偏向することによって記録を行う方式が採用される場合には、添加剤として特に比抵抗調整剤を挙げることができる。
本発明は、以上のような優れた特性を有する所望の物性値に調合した各色インクを調製し、少なくとも異なる２色以上のインクを組み合わせたインクセットとし、種々のインクジェット記録方式にこれを適用することによって、高濃度で高品位の画像が形成される。即ち、本発明では、上記で述べた物性を有する２色以上のインクを使用し、インクジェット方式により画像を形成することによって、所期の目的を達成する。
【００４１】
本発明のインクジェット記録方法に適用されるインクジェット方式としては、従来公知の方式を何れも使用することができる。即ち、ピエゾ振動子の機械的振動を利用して液滴を発生させるタイプの記録ヘッドを有する記録装置以外の種々のインクジェット記録装置も好ましく用いられる。例えば、記録ヘッド内のインクに熱エネルギーの形で記録信号を与え、液滴を発生させて記録を行う装置等にも好適に用いられる。
尚、本発明に用いる黒色インク又はカラーのインクは、サインペン、万年筆等の筆記具用のインクに使用されてもよい。但し、筆記具用のインクとして使用する場合には、粘度、表面張力等をはじめ、種々の特性を筆記具用に調整する必要がある。
【００４２】
以下、上記した記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させて記録を行う本発明に適用される記録装置について説明する。その装置の主要部であるヘッド構成例を、図１、図２及び図３に示す。
【００４３】
ヘッド１３は、インクを通す溝１４を有するガラス、セラミック又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１５（図では薄膜ヘッドが示されているが、これに限定されるものではない。）とを接着して得られる。発熱ヘッド１５は、酸化シリコン等で形成される保護膜１６、アルミニウム電極１７−１及び１７−２、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９、及びアルミナ等の放熱性のよい基板２０より成っている。
【００４４】
インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。
今、アルミニウム電極１７−１及び１７−２に電気信号情報が加わると、発熱ヘッド１５のｎで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１が吐出しインク小滴２４となり、吐出オリフィス２２より被記録材２５に向って飛翔する。
【００４５】
図３には図１に示すヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドはマルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１で説明したものと同様の発熱ヘッド２８を密着して作製されている。尚、図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での断面図である。
【００４６】
図４に、上記ヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
６２は記録ヘッド６５の吐出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配設され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００４７】
上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によってインク吐出口面の水分、塵挨等の除去が行われる。
６５は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載してその移動を行うためのキャリッジである。
キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【００４８】
５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動する紙送りローラーである。これらの構成によって記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
上記構成において記録ヘッド６５が記録終了等でホームポジションに戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド６５の吐出口面がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。
【００４９】
記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上述したワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド６５が記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００５０】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、以下の記載で、部又は％とあるものは特に断りのない限り重量比率を示すものである。
実施例１
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５ ３部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・スルホコハク酸ジオクチルナトリウム ０．１部
・イオン交換水 ８０．９部
【００５１】
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・ラウリルジアミノエチルグリシンナトリウム塩 ２部
・イオン交換水 ８４．５部
各インクは、上記第１及び第２のインク成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５２】
実施例２
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９２ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・塩化セチルトリメチルアンモニウム ０．１部
・イオン交換水 ８１．４部
【００５３】
各インクは、上記第１及び第２のインク成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５４】
実施例３
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９ ２部
・エチルアルコール ２部
・ジエチレングリコール ５部
・ポリエチレングリコール（平均分子量４００） ５部
・下記構造式Ａの化合物 １部
・イオン交換水 ８５部
第１のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５５】
（第２のインク成分）
＜染料分散体成分＞
・Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー２３０ ５部
・ナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物 １０部
＜染料分散体以外のインク成分＞
・エチルアルコール ５部
・ジエチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ６５部
第２のインクは、染料分散体の成分を容器の中で充分撹拌し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、孔径２．５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過をして粗大粒子を除去し、更に染料分散体以外のインク成分を添加し、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤でｐＨを７〜９に調整して撹拌した後、孔径１μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５６】
実施例４
（第１のインク成分）
・Aizen Cathilon Black BXH（保土ケ谷化学） ３部
・エチルアルコール ２部
・エチレングリコール ５部
・ポリエチレングリコール（平均分子量４００） ５部
・下記構造式Ｂの化合物 １部
・イオン交換水 ８４部
第１のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５７】
（第２のインク成分）
＜染料分散体成分＞
・Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド８８ ５部
・ナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物 １０部
＜染料分散体以外のインク成分＞
・エチルアルコール ５部
・ジエチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ６５部
第２のインクは、染料分散体の成分を容器の中で充分撹拌し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、孔径２．５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過をして粗大粒子を除去し、更に染料分散体以外のインク成分を添加し、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤でｐＨを７〜９に調整し撹拌した後、孔径１μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５８】
実施例５
（第１のインク成分）
＜顔料分散体成分＞
・Hostaperm Pink E（着色剤、Hoechst製） １５部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 ０．７部
（酸価１７４、平均分子量９，０００）
・モノエタノールアミン ０．４部
・エチレングリコール ５部
・イオン交換水 ７８．９部
【００５９】
上記の顔料分散体成分のうち、着色剤とエチルアルコールを除く成分を容器の中で混合し、ウォーターバスで７０℃で加温して撹拌し、樹脂成分を完全に溶解させた後、着色剤とエチルアルコールを加えて３０分撹拌混合し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、遠心分離処理をして粗大粒子を除去した後、溶剤その他の添加剤を加えて混合し、１時間撹拌して顔料分散体を作製した。
＜顔料分散体を含むインク成分＞
・上記顔料分散体 ４０部
・グリセリン １０部
・エチレングリコール １０部
・エタノール １部
・ポリエチレンラウリル硫酸ナトリウム ０．２部
・イオン交換水 ３８．８部
上記成分を混合し、１時間撹拌して顔料インクを調製した。
【００６０】
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・ラウリルベタイン ２部
・イオン交換水 ８４．５部
第２のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００６１】
比較例１
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５ ３部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ８１部
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・イオン交換水 ８６．５部
各インクは、上記第１及び第２のインク成分を容器に中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００６２】
但し、上記構造式Ａ、Ｂ、ａ、及びｂは、下記に示されるものである。
構造式Ａの化合物
Ｃ25Ｈ51ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＮＨ）3ＣＨ2ＳＯ3Ｌｉ
構造式Ｂの化合物
Ｃ15Ｈ31ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＮＨ）2Ｃ2Ｈ4ＣＯＯＮＨ4
【００６３】
構造式ａの染料
【００６４】
構造式ｂの染料
【００６５】
［評価方法］
上記の実施例１〜５及び比較例１の各インクを用いて、以下の市販コピー用紙を含む上質紙に印字を行った。
・キヤノン製コピー用紙：PB PAPER
・ゼロックス製：4024 PAPER
・FOX RIVER製：PLOVER BOND PAPER
【００６６】
▲１▼ 印字画像品位
印字画像は図５に示す通り、１ｃｍ四方の正方形内に、５×５のマス目で仕切り、２色で交互にベタ印字したものにより、２色間のブリーディング画像品位を以下の評価基準によって評価した。その結果を表１に示す。
（評価基準）
○：２色間の境界線が鮮明で、境界部に滲みや混色が見られない。
△：２色間の境界線が存在することが明らかであるが、境界部に多少の滲みや混色が見られる。
×：２色間の境界線が識別不能である。
【００６７】
▲２▼ 文字品位
次に、単色文字品位及び混色文字品位の評価を行った。文字は、Ａ４サイズの上質紙に１５００文字の英数文字及び漢字の文章によるもので、打ち込み比率が、単色で１００％、及び２色混色で２００％で印字した。評価基準は以下の通りである。その結果を表１に示す。
（評価基準）
○：文字のエッジが鮮明で滲みによるフェザリングや線太りが見られない。
△：文字のエッジが多少滲み、均一な線太りが見られる。
×：文字のエッジが滲んでフェザリングが顕著で、不均一な線太りが見られる。
【００６８】
［評価機］
使用したインクジェット記録装置としては、図４に示したと同様の記録装置を用い、図７に示した４つのヘッドを用いてカラー画像を形成した。尚、ここで用いた記録ヘッドとしてはＢＪＣ８２０（商品名、キヤノン社製インクジェットプリンター）に使用されているものと同一の記録ヘッドを用いた。記録ヘッドの駆動条件、即ちヒーターへの通電条件は各ヘッドとも印加電圧２８Ｖ、パルス幅３．２μｓｅｃ、駆動周波数５ｋＨｚとした。
【００６９】
表１：評価結果
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一の被記録材に対して、異なる２色間の境界部におけるブリーディングのない、鮮明な文字品位の高画質カラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置のヘッドの縦断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のヘッドの横断面図である。
【図３】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】画像品位評価パターンである。
【符号の説明】
１３：ヘッド
１４：インク溝
１５：発熱ヘッド
１６：保護膜
１７：アルミニウム電極
１８：発熱抵抗体層
１９：蓄熱層
２０：基板
２１：インク
２２：吐出オリフィス（微細孔）
２３：メニスカス
２４：インク小滴
２５：被記録材
２６：マルチ溝
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：記録ヘッド
６６：キャリッジ
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：ベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２色以上の複数色の原色インクを用い、これらの原色インクを組み合わせて被記録材上にカラー画像を記録する際に使用するインクセット、インクジェット記録方法及びインクジェット機器に関し、とりわけ、インクジェット方式による画像記録における普通紙に対して発色性に優れ、鮮明で高品質な画像が得られ、更に印字物の耐水性に優れるインクセット、これを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、高電圧印加による静電吸引方式、圧電素子を用いてインク（着色インク）に機械的振動又は変位を与える方式、インクを加熱した際にインクが発泡する圧力を利用する方式等、種々のインク吐出方式によりインクの小滴を発生させ、これを飛翔させて紙等の被記録材にインクを付着させ、インクドットを形成させて記録を行うものであり、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の行える記録方式である。
【０００３】
特に、本願出願人による特公昭６１−５９９１１号公報、特公昭６１−５９９１２号公報、及び特公昭６１−５９９１４号公報等において開示した方式、即ち、吐出エネルギーの供給手段として電気熱変換体を用い、熱エネルギーをインクに与えて気泡を発生させることにより液滴を吐出させる方式によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度及び高品質の画像を高速で記録することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェット記録に用いられるインクは、一般に水を主成分としており、これに乾燥防止及び目詰まり防止等の目的からグリコール等の水溶性高沸点溶剤を含有したものが一般的である。このようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合には、インクが被記録材の内部に浸透してしまい十分な画像濃度が得られなかったり、被記録材表面の填料、サイズ剤の不均一な分布によると思われる画像濃度の不均一が生じたりした。
又、特にカラー画像を得ようとした場合には、複数色のインクが、先に記録したインクが定着する以前に次々と重ねられるため、異色の画像の境界部分では、色が滲んだり、インクが不均一に混じり合って（以下ブリーディングという）満足すべき画像が得られなかった。又、近年、印字物の耐水性の要求が高まっており、この点からも満足すべき耐水性の印字物は得られていなかった。
【０００５】
上記問題を解決する手段として、特開昭５５−６５２６９号公報には、インク中に界面活性剤等の浸透性を高める化合物を添加したインクを用いること、又、特開昭５５−６６９７６号公報には、揮発性溶媒を主体としたインクを用いることが開示されている。
更に米国特許第５１０６４１６号明細書には、カチオン性染料と両性界面活性剤と非イオン両親媒性物質を含有するインクが開示されている。又、米国特許第５３４２４４０号明細書には、水不溶性染料と高分子コロイドと界面活性剤を含有するインクが開示されている。又、特開昭６０−９６６７３号公報及び特開平４−１３９２７２号公報には、ベタイン型アクリル樹脂を用いたインクが開示されている。
【０００６】
しかしながら、特開昭５５−６５２６９号公報に記載のインク中に、界面活性剤等の浸透性を高める化合物を添加するインクを用いた場合には、インクの被記録材への浸透性が向上し、ブリーディングについてはある程度抑制されるものの、インクが着色剤もろとも被記録材の奥深くまで浸透してしまうため、画像濃度が低下したりする等の不都合があった。又、被記録材表面に対する濡れ性が向上するために被記録材表面においてインクが広がり易く、解像度の低下をきたしたり、滲みが発生したりする等、好ましくないものであった。
又、特開昭５５−６６９７６号公報に記載の揮発性溶媒を主体としたインクを用いた場合には、上記のような不都合に加え、記録ヘッドのノズル部での溶剤の蒸発によるノズルの目詰まりが発生し易く、好ましくないものであった。
【０００７】
更に米国特許第５１０６４１６号明細書のカチオン性染料と両性界面活性剤と非イオン両親媒性物質を含有するインクでは、界面活性剤を臨界ミセル濃度以上で添加することにより、着色剤の拡散を防止するものであるが、基本的には上記特開昭５５−６５２６９号と同様に界面活性剤の作用により、インク自体の浸透性が高まり、好ましい画像は得られなかった。
又、米国特許第５３４２４４０号明細書の水不溶性染料と高分子コロイドと界面活性剤を含有するインクの場合には、上記米国特許第５１０６４１６号明細書の不都合に加え、記録ヘッド内及びノズルでの水不溶性染料の析出、及びコロイドの凝集等によるノズルの目詰まり等が発生することがあり、好ましいものではなかった。
【０００８】
又、特開昭６０−９６６７３号公報及び特開平４−１３９２７２号公報には、ベタイン型アクリル樹脂を用いたインクが、前者は油性インクの滲みを防止する目的から、又、後者は顔料インクの安定性向上の目的から上記アクリル樹脂を添加することが開示されているが、普通紙上での高画質は得られない。又、ここで、ベタイン型アクリル樹脂は、確かに両性的特徴を示すが、カチオン性基とアニオン性基を明確に有しているとはいい難く、更に分子内にアニオン性基を有するモノマーとカチオン性基を有するモノマーとの共重合体ではなく、且つ等電点を持たない。従って、後述の本発明で使用される両性イオン化合物とは基本的に異なるものである。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、被記録材、特に普通紙の記録において、十分な画像濃度が得られ、且つ画像濃度の均一性が高く、特にカラー画像におけるブリーディングを防止し、且つ鮮明で均一な高画質画像が得られ、更に印字物の文字品位の向上も図れるインクからなるインクセット、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、被記録材上にインクジェット記録方式でカラー画像を記録する際に用いられる、第１のインクと、該第１のインクとは異なる色の第２のインクと、を組み合わせたインクセットにおいて、上記第１及び第２のインクの各々が、色材及び液媒体を必須成分とし、該第１のインクは、アニオン性又はカチオン性界面活性剤を含み、且つ該第２のインクは、両性イオン化合物を含んでいることを特徴とするインクセット、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット機器である。
【００１１】
より具体的には、例えば、インクセットの構成を、第１のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤が、アニオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとするか、或いは、第１のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、同じく該インクに含まれる界面活性剤が、カチオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
【００１２】
その他、第１のインクに含まれる色材が、顔料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤が、カチオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、アニオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
同様に、第１のインクに含まれる色材が、顔料であり、同じく該インク中に含まれる界面活性剤がアニオン性界面活性剤であり、更に第２のインクに含まれる色材が、カチオン性染料であり、且つ同時に該インク中に両性イオン化合物を含むものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
先ず、本発明のインクセットの作用について説明する。例えば、本発明のインクセットの好ましい態様を例にとって説明すると、インクセットを構成している少なくとも１色のインク（第１のインク）の構成成分に、アニオン性染料と、アニオン性界面活性剤とを用い、更に該インクの色とは異なる他の色のインク（第２のインク）の構成成分に、カチオン性染料と、両性イオン化合物とを併用することによって、異なる２色以上のインクを、ほぼ同時に重ね打ちしたり、或いはいずれかのインクが被記録材上で乾燥状態になる以前にその色と異なる色のインクを隣接させて打ち込んだりした場合に、インクの混色を抑制することができる。
【００１４】
その結果、得られるカラー画像の不定形な線太りによるフェザリングや、隣接する異色間の境界滲みを軽減することが可能となる。即ち、上記したような構成成分を有する異なる２色のインクを隣接させて打ち込んだ場合、各々のインクを構成している色素であるアニオン性染料とカチオン性染料の染料同士が、接触した時点で反応して不溶性の塩を形成するために、急激な液体間の混色を抑制することができる。しかし、これだけでは、反応不溶化の速度よりも、２色のインクの液体間での拡散速度が上回っていたり、更には反応による不溶化物質自体の分子量が不十分であると、異なる２色の液体の間で拡散するために混色抑制効果は不充分である。
【００１５】
従って、この効果をより充分なものにするためには、前述の異なる２色のインク間でのアニオン性物質とカチオン性物質との不溶化反応速度を更に上げる必要があるが、それは異なる２色のインク間の反応基の数を増加させることで実現し得る。更には、アニオン性物質とカチオン性物質との不溶化物の拡散を抑制する必要があるが、それは生成する不溶化物の分子量を上げることで実現し得る。
そこで、第１のインクがアニオン性染料を含む場合、反応基であるアニオン性基の数をインク中でより多くすると共に、第２のインクのカチオン性物質との造塩物の分子量を増大させるには、炭素数の多い疎水基を有するアニオン性界面活性剤を同時に添加することで実現し得る。更に第２のインク中にカチオン性染料と共に両性イオン化合物を添加しておけば、カチオン性染料と両性イオン化合物の両者の反応物と、第１のインクのアニオン性物質とが反応し、より分子量の高い造塩物を作り、異なる２色のインク間のインクの定着時での境界滲みや混色時の線太りがより効果的に防止される。
【００１６】
又、以上の場合とは逆の場合も同様に、第１のインクがカチオン性染料を含む場合、反応基であるカチオン性基の数をインク中でより多くすると共に、第２のインクのアニオン性物質との造塩物の分子量を増大させるには、炭素数の多い疎水基を有するカチオン性界面活性剤を同時に添加することで実現し得る。更に第２のインク中にアニオン性染料と共に両性イオン化合物を添加しておけば、アニオン性染料と両性イオン化合物の両者の反応物と、第１のインクのカチオン性物質とが反応し、より分子量の高い造塩物を作り、異なる２色間のインクの定着時での境界滲みや混色時の線太りがより効果的に防止される。
【００１７】
その他、第１のインク中に顔料又は油性若しくは分散染料等の非水溶性染料の水性分散体が使用されている場合も、アニオン性界面活性剤を共に含有させ、第２のインクにはカチオン性染料及び両性イオン化合物が共に使用されていれば、顔料又は非水溶性染料とカチオン性染料とは接触した時点で互いに溶け合うことなく、むしろ反発するために急激な液体間の混色を抑制するものであるが、双方のインクに含まれるアニオン性物質とカチオン性物質とが反応することで２種のインク間の接触部が増粘等の物性変化により、２種のインク間の拡散が抑えられて同様の効果が期待できる。或いは逆に、第１のインク中に顔料又は油性若しくは分散染料等の非水溶性染料の水性分散体が使用されている場合も、カチオン性界面活性剤を共に含有させ、第２のインクにはアニオン性染料及び両性イオン化合物が共に使用されていれば、同様の効果が期待できる。
【００１８】
次に、本発明のインクセットを構成する成分について説明する。
先ず、本発明のインクセットで使用されるインクは、アニオン性染料、カチオン性染料及び顔料と、アニオン性界面活性剤又はカチオン性界面活性剤、及び両性イオン化合物を適当な液媒体に溶解ないしは分散して得られる。
このようなインク中における色材の濃度は所望に応じて適宜決定されるが、通常は、０．００１〜２０重量％、好ましくは０．０１〜１５重量％、より好ましくは０．０１〜１０重量％の範囲とする。又、インク中におけるアニオン性又はカチオン性界面活性剤或いは両性イオン化合物の濃度は所望応じて適宜決定されるが、通常は、０．００１〜５０重量％、好ましくは０．０１〜２５重量％、より好ましくは０．０１〜１０重量％の範囲とする。
【００１９】
上記したような本発明のインクセットを構成する第１及び第２のインクは、染料又は顔料等が液媒体に溶解又は分散されて構成されるが、この際に用いられる液媒体としては、水と有機溶剤との混合物を用いるのが好ましい。液媒体を混合形態とすると、極めて長期間（例えば、６ケ月或いは１年以上）に亘ってインクの物性変化或いは化学的性質（例えば、ｐＨ値）の変化が抑制されるという利点がある。
【００２０】
本発明において用いられる有機溶剤としては、下記に挙げるような水溶性有機溶剤の中から所望に応じて適宜に選択されて使用される。具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール等の炭素数１〜７のアルキルアルコール類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、チオジグリコール、ブチレングリコール、グリセリン等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含む多価アルコール類；エチレングリコールモノメチル（又はエチル或いはプロピル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル或いはブチル）エーテル、ジエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、ポリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等のアルキレングリコールから誘導された低級アルキルモノ又はジエーテル類（全炭素数は３〜８個）；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の窒素含有５員環ケトン類；α−バレロ−ラクトン、ε−カプロラクトン、ブチルラクトン等のオキシカルボン酸の分子内エステル類；モルホリン、ジメチルイミダゾリジンスルホラン等を挙げることができる。
【００２１】
上記したような水溶性有機溶剤のインク中における含有量は、一般には５〜９０重量％、好ましくは１０〜８０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％の範囲であり、水の含有量は、一般には１０〜９０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、より好ましくは２０〜７０重量％の範囲内とされる。
【００２２】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として好適に用いられるアニオン性又はカチオン性界面活性剤及び両性イオン化合物としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに必要な物性と、本発明の目的を達成し得る性能が得らるものであれば、大抵のものを使用することができる。
先ず、アニオン性界面活性剤としては、例えば、その親水基にはカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等を有し、更に疎水基には炭素数が１２〜１８のパラフィン系、オレフィン系、炭素数が１１〜１５のアルキル基を有するベンゼン、炭素数が１〜５のアルキルナフタレン、炭素数が１２〜１８のアルキルフェノール、高級アルコール、高級メルカプタン、炭素数が１１〜１８の高級脂肪酸、総和炭素数が８〜２１の高級脂肪酸エステル、炭素数が１１〜１７の多価アルコール脂肪酸部分エステル、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、その他の油脂、及びロウ等を原材料としたものから構成されたものが挙げられる。
【００２３】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、その親水基には第４級アンモニウム塩、ベンジルハライドの第４級アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩、ピリジニウム塩等を有し、疎水基には高級脂肪酸、炭素数が１２〜３４の高級アミン、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、炭素数が１１〜１７の高級アルキルハライド等Ｙ素数が１１〜１８の高級脂肪酸、炭素数が１２〜３４の高級アミン、炭素数が１１〜１７の高級脂肪酸アミド、炭素数が１１〜１７の高級アルキルハライド等を原材料としたものから構成されたものが挙げられる。
【００２４】
又、本発明のインクセットを構成する構成成分として用いられる両性イオン化合物としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに要求される適度な物性と、本発明の目的を達成し得る性能が得られれば大抵のものを好適に使用することができる。両性イオン化合物には、両性界面活性剤が含まれるが、これらは本発明において好適に用いられる。両性界面活性剤としては、具体的には、例えば、疎水基が炭素総数８〜１８の直鎖及び分岐アルキルアミン、不飽和アルキルアミン、アルキル脂肪酸、アルキルハライド等であり、親水基がポリアミン類、モノクロロ酢酸塩、アクリル酸、カプロラクタム、マレイン酸、クロルアルキルスルホン酸塩、アミノスルホン酸塩、エチレンオキサイド、アミノエチルエタノールアミン、硫酸化剤等から合成されるものであり、ベタイン型化合物、アミノ酸誘導体、イミダゾリン誘導体等が挙げられ、これらを単独ないしは数種類を適宜組み合わせて使用することができる。
【００２５】
更に本発明において用いられる両性イオン化合物としては、上記したような両性界面活性剤の他、下記一般式（Ｉ）で示される化合物も好適に使用することができる。
【００２６】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられるアニオン性染料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵のものを使用することができる。又、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。アニオン性染料の具体的なものとしては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー ８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド ２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２３０、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６、
【００２７】
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー １、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１、
【００２８】
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック ２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー ２、３、１７、２５、３７、４２、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド ７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９、
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー ４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００、
Ｃ．Ｉ．フードイエロー ３、
Ｃ．Ｉ．フードレッド ８７、９２、９４、
Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２
【００２９】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられるカチオン性染料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵のものを使用することができる。又、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。カチオン性染料の具体的なものとしては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー １、１１、１３、１９、２５、３３、３６、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド １、２、９、１２、１３、３８、３９、９２、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー １、３、５、９、１９、２４、２５、２６、２８、４５、５４、６５、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２、８、
Aizen Cathilon Black ＳＢＨ、ＢＸＨ、ＳＨ、ＡＣＨ、ＭＨ、ＴＨ（保土ケ谷化学製）
Sumiacryl Black Ｂ、Ｒ、ＡＰ、ＢＰ、ＣＰ、ＦＦＰ（住友化学製）、
Diacryl Supra Black ＧＳＬ、ＲＳＬ、ＥＳＬ（三菱化成製）、
【００３０】
本発明のインクセットを構成するインクの成分として用いられる分散染料を含む非水溶性染料としては、既に市販されているもの、又は、新規に合成したものでも適度な色調と濃度を有するものであれば大抵のものを使用することができるし、又、複数の染料を混色させて用いることもできる。本発明に使用し得る非水溶性染料としては、例えば、下記のようなものが挙げられる。
【００３１】
Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー ３、４、５、７、２３、３３、４２、４９、５４、５６、６４、７１、７９、８２、８３、８６、８８、９３、９９、１１６、１１９、１４１、１６０、１６３、１９８、２０４、２１８、２２４、２２６、２３０、
【００３２】
Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド １、４、５、７、１１、１２、１３、１５、１７、３０、３３、４３、５０、５２、５３、５４、５５、５６、５８、５９、６０、６５、７２、７３、７４、７５、７６、８２、８６、８８、９０、９１、９２、９６、１０５、１０６、１０７、１１０、１１７、１１８、１２６、１２７、１２８、１３１、１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１４０、１４３、１４５、１４６、１５１ｓ、１５３、１５９、１６４、１６７、１６９、１７７、１８１、１８４、１８８、１９０、１９１、２００、２０３、２０５、２０６、２２１、２２３、２２４、２２５、２２７、２２９、２３９、２４０、２５８、２７７、２７８、２７９、２８３、２８８、３０２、３０９、３１１、３１２、３２３、３２９、３３２、３４０、３４１、３４３、
【００３３】
Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー １、３、７、１３、１９、２６、２７、３５、４４、５４、５５、５６、６０、６４、６５、７２、７３、７９、８１、８２、８７、９１、９３、９４、９６、１０２、１０６、１１８、１２０、１２２、１２５、１２８、１３０、１３９、１４２、１４３、１４６、１４８、１４９、１５３、１５４、１６５、１６７、１８１、１８３、１８５、１８６、１８９、１９８、２００、２０１、２０５、２０７、２１４、２２４、２２５、２５７、２５９、２６６、２６８、２７０、２８４、２８５、２８７、２８８、２９１、２９３、３０１、３３０、３３２、３３３、３３７、３４１、３４５、３５１、３５２、３５３、
【００３４】
Ｃ．Ｉ．ディスパースブラック １、９、１０、Ｂｌａｃｋ ＧＬ、ＢｌａｃｋＢ、Ｂｌａｃｋ Ｌ、Ｂｌａｃｋ ２Ｂ、Ｂｌａｃｋ Ｂ−Ｔ、Ｂｌａｃｋ ＯＢＬ、Ｂｌａｃｋ ＲＳＲ、Ｂｌａｃｋ ＴＫ、Ｂｌａｃｋ ＴＧ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＣＴＬ、Ｂｌａｃｋ Ｈ−ＤＢ、Ｂｌａｃｋ ＲＤ−ＳＧＴ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−２ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−３ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−５ＢＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＢＮＬ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−３ＧＬＮ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＳＴ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＦＧＢ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＳＧＮ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＷＬＡ、Ｂｌａｃｋ Ｓ−ＷＬＡＴ、Ｂｌａｃｋ Ｂ８２、Ｂｌａｃｋ ＢＴＮＵ８２、Ｂｌａｃｋ ２ＢＬ、Ｂｌａｃｋ ＨＲ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＲＢ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＨＧ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＧＢ−ＦＳ、Ｂｌａｃｋ ＫＮ−ＦＳ。
尚、本発明において好適な非水溶性染料は上記に列挙したものに限定されるものではない。
【００３５】
本発明のインクセットを構成するインクにおいて用いられる、分散型インクの色成分に好適に使用される顔料としては、既存のものでも、又、新規に合成したものでも、インクに適度な色調と濃度を有するものであれば、大抵のものを使用することができる。具体的には、例えば、チタン系、ベンガラ、アルミニウム粉、タルク、クレー、炭酸カルシウム、及びシリカ等の無機顔料；カーボンブラック、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、コチニール、及び紅花色素等の有機顔料等が挙げられる。
【００３６】
又、この他にも分散型インクにおいては、非水溶性染料の分散剤又は可溶化剤として機能し得る高分子物質を使用することができる。このようなものとしては、例えば、ソルビタン脂肪酸誘導体、硫酸エステル誘導体、ポリオキシエチレンアルキレンエーテル型硫酸エステル、隣酸エステル誘導体、第４級アンモニウム塩誘導体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、脂肪酸類、アルケニルコハク酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等を含む界面活性剤を適宜に使用することができる。
【００３７】
又、特に顔料を使用する場合、必要に応じて分散剤として、例えば、アニオン又はノニオン系界面活性剤、ポリリン酸塩系分散剤、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体等のビニル化合物とカルボン酸系樹脂や、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアクリルポリアミン等の樹脂を適宜使用できる。
【００３８】
分散型インクは、以上のような着色剤と分散剤又は可溶化剤の混合体をｐＨ調整した後、ボールミル、ロールミル、及びサンドミル等の分散機を用いて分散処理或いは必要に応じて遠心分離機にて遠心処理や濾過を行うことで予め分散液を調製した後、溶剤、界面活性剤、両性イオン化合物等の添加剤を加えて得ることができる。
【００３９】
以上のようにして調合される本発明で使用される各種のインクは、特に、サイズ度の高い被記録材との親和性に優れ、高速記録性、記録画像の光学濃度、色調、耐水性、耐摩擦性或いは耐光性に特に優れている。又、保存安定性、信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安定性或いは連続記録性等に優れた実用的なインクである。
【００４０】
本発明で使用される各種インクには、上記したような各種成分の他に、更にインクの物性値を改善する目的で種々の添加剤を使用してもよい。例えば、ｐＨ調整剤、尿素のような結晶性有機化合物の乾燥防止剤、粘度調整剤、種々の界面活性剤等の表面張力調整剤、防カビ或いは殺菌剤等が挙げられる。或いは又、インクの液滴を帯電させ偏向することによって記録を行う方式が採用される場合には、添加剤として特に比抵抗調整剤を挙げることができる。
本発明は、以上のような優れた特性を有する所望の物性値に調合した各色インクを調製し、少なくとも異なる２色以上のインクを組み合わせたインクセットとし、種々のインクジェット記録方式にこれを適用することによって、高濃度で高品位の画像が形成される。即ち、本発明では、上記で述べた物性を有する２色以上のインクを使用し、インクジェット方式により画像を形成することによって、所期の目的を達成する。
【００４１】
本発明のインクジェット記録方法に適用されるインクジェット方式としては、従来公知の方式を何れも使用することができる。即ち、ピエゾ振動子の機械的振動を利用して液滴を発生させるタイプの記録ヘッドを有する記録装置以外の種々のインクジェット記録装置も好ましく用いられる。例えば、記録ヘッド内のインクに熱エネルギーの形で記録信号を与え、液滴を発生させて記録を行う装置等にも好適に用いられる。
尚、本発明に用いる黒色インク又はカラーのインクは、サインペン、万年筆等の筆記具用のインクに使用されてもよい。但し、筆記具用のインクとして使用する場合には、粘度、表面張力等をはじめ、種々の特性を筆記具用に調整する必要がある。
【００４２】
以下、上記した記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させて記録を行う本発明に適用される記録装置について説明する。その装置の主要部であるヘッド構成例を、図１、図２及び図３に示す。
【００４３】
ヘッド１３は、インクを通す溝１４を有するガラス、セラミック又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１５（図では薄膜ヘッドが示されているが、これに限定されるものではない。）とを接着して得られる。発熱ヘッド１５は、酸化シリコン等で形成される保護膜１６、アルミニウム電極１７−１及び１７−２、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９、及びアルミナ等の放熱性のよい基板２０より成っている。
【００４４】
インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。
今、アルミニウム電極１７−１及び１７−２に電気信号情報が加わると、発熱ヘッド１５のｎで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１が吐出しインク小滴２４となり、吐出オリフィス２２より被記録材２５に向って飛翔する。
【００４５】
図３には図１に示すヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドはマルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１で説明したものと同様の発熱ヘッド２８を密着して作製されている。尚、図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での断面図である。
【００４６】
図４に、上記ヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
６２は記録ヘッド６５の吐出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配設され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００４７】
上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によってインク吐出口面の水分、塵挨等の除去が行われる。
６５は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載してその移動を行うためのキャリッジである。
キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【００４８】
５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動する紙送りローラーである。これらの構成によって記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
上記構成において記録ヘッド６５が記録終了等でホームポジションに戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド６５の吐出口面がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。
【００４９】
記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上述したワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド６５が記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００５０】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、以下の記載で、部又は％とあるものは特に断りのない限り重量比率を示すものである。
実施例１
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５ ３部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・スルホコハク酸ジオクチルナトリウム ０．１部
・イオン交換水 ８０．９部
【００５１】
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・ラウリルジアミノエチルグリシンナトリウム塩 ２部
・イオン交換水 ８４．５部
各インクは、上記第１及び第２のインク成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５２】
実施例２
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９２ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・塩化セチルトリメチルアンモニウム ０．１部
・イオン交換水 ８１．４部
【００５３】
【００５４】
実施例３
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９ ２部
・エチルアルコール ２部
・ジエチレングリコール ５部
・ポリエチレングリコール（平均分子量４００） ５部
・下記構造式Ａの化合物 １部
・イオン交換水 ８５部
第１のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５５】
（第２のインク成分）
＜染料分散体成分＞
・Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー２３０ ５部
・ナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物 １０部
＜染料分散体以外のインク成分＞
・エチルアルコール ５部
・ジエチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ６５部
第２のインクは、染料分散体の成分を容器の中で充分撹拌し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、孔径２．５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過をして粗大粒子を除去し、更に染料分散体以外のインク成分を添加し、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤でｐＨを７〜９に調整して撹拌した後、孔径１μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５６】
実施例４
（第１のインク成分）
・Aizen Cathilon Black BXH（保土ケ谷化学） ３部
・エチルアルコール ２部
・エチレングリコール ５部
・ポリエチレングリコール（平均分子量４００） ５部
・下記構造式Ｂの化合物 １部
・イオン交換水 ８４部
第１のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５７】
（第２のインク成分）
＜染料分散体成分＞
・Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド８８ ５部
・ナフタレンスルホン酸ホルムアミド縮合物 １０部
＜染料分散体以外のインク成分＞
・エチルアルコール ５部
・ジエチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ６５部
第２のインクは、染料分散体の成分を容器の中で充分撹拌し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、孔径２．５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過をして粗大粒子を除去し、更に染料分散体以外のインク成分を添加し、水酸化ナトリウム等のｐＨ調整剤でｐＨを７〜９に調整し撹拌した後、孔径１μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００５８】
実施例５
（第１のインク成分）
＜顔料分散体成分＞
・Hostaperm Pink E（着色剤、Hoechst製） １５部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 ０．７部
（酸価１７４、平均分子量９，０００）
・モノエタノールアミン ０．４部
・エチレングリコール ５部
・イオン交換水 ７８．９部
【００５９】
上記の顔料分散体成分のうち、着色剤とエチルアルコールを除く成分を容器の中で混合し、ウォーターバスで７０℃で加温して撹拌し、樹脂成分を完全に溶解させた後、着色剤とエチルアルコールを加えて３０分撹拌混合し、ジルコニウムビーズを体積換算で５０％充填した後、分散機により約３時間分散した後、遠心分離処理をして粗大粒子を除去した後、溶剤その他の添加剤を加えて混合し、１時間撹拌して顔料分散体を作製した。
＜顔料分散体を含むインク成分＞
・上記顔料分散体 ４０部
・グリセリン １０部
・エチレングリコール １０部
・エタノール １部
・ポリエチレンラウリル硫酸ナトリウム ０．２部
・イオン交換水 ３８．８部
上記成分を混合し、１時間撹拌して顔料インクを調製した。
【００６０】
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・ラウリルベタイン ２部
・イオン交換水 ８４．５部
第２のインクは、上記成分を容器の中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００６１】
比較例１
（第１のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５ ３部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・尿素 ５部
・イオン交換水 ８１部
（第２のインク成分）
・Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５ ２．５部
・エチルアルコール １部
・エチレングリコール １０部
・イオン交換水 ８６．５部
各インクは、上記第１及び第２のインク成分を容器に中で充分撹拌し、孔径０．４５μｍのテフロンフィルターで加圧濾過して調製した。
【００６２】
但し、上記構造式Ａ、Ｂ、ａ、及びｂは、下記に示されるものである。
構造式Ａの化合物
Ｃ25Ｈ51ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＮＨ）3ＣＨ2ＳＯ3Ｌｉ
構造式Ｂの化合物
Ｃ15Ｈ31ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＮＨ）2Ｃ2Ｈ4ＣＯＯＮＨ4
【００６３】
構造式ａの染料
構造式ｂの染料
［評価方法］
上記の実施例１〜５及び比較例１の各インクを用いて、以下の市販コピー用紙を含む上質紙に印字を行った。
・キヤノン製コピー用紙：PB PAPER
・ゼロックス製：4024 PAPER
・FOX RIVER製：PLOVER BOND PAPER
【００６６】
▲１▼ 印字画像品位
印字画像は図５に示す通り、１ｃｍ四方の正方形内に、５×５のマス目で仕切り、２色で交互にベタ印字したものにより、２色間のブリーディング画像品位を以下の評価基準によって評価した。その結果を表１に示す。
（評価基準）
○：２色間の境界線が鮮明で、境界部に滲みや混色が見られない。
△：２色間の境界線が存在することが明らかであるが、境界部に多少の滲みや混色が見られる。
×：２色間の境界線が識別不能である。
【００６７】
▲２▼ 文字品位
次に、単色文字品位及び混色文字品位の評価を行った。文字は、Ａ４サイズの上質紙に１５００文字の英数文字及び漢字の文章によるもので、打ち込み比率が、単色で１００％、及び２色混色で２００％で印字した。評価基準は以下の通りである。その結果を表１に示す。
（評価基準）
○：文字のエッジが鮮明で滲みによるフェザリングや線太りが見られない。
△：文字のエッジが多少滲み、均一な線太りが見られる。
×：文字のエッジが滲んでフェザリングが顕著で、不均一な線太りが見られる。
【００６８】
［評価機］
使用したインクジェット記録装置としては、図４に示したと同様の記録装置を用い、図７に示した４つのヘッドを用いてカラー画像を形成した。尚、ここで用いた記録ヘッドとしてはＢＪＣ８２０（商品名、キヤノン社製インクジェットプリンター）に使用されているものと同一の記録ヘッドを用いた。記録ヘッドの駆動条件、即ちヒーターへの通電条件は各ヘッドとも印加電圧２８Ｖ、パルス幅３．２μｓｅｃ、駆動周波数５ｋＨｚとした。
【００６９】
表１：評価結果
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一の被記録材に対して、異なる２色間の境界部におけるブリーディングのない、鮮明な文字品位の高画質カラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置のヘッドの縦断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のヘッドの横断面図である。
【図３】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】画像品位評価パターンである。
【符号の説明】
１３：ヘッド
１４：インク溝
１５：発熱ヘッド
１６：保護膜
１７：アルミニウム電極
１８：発熱抵抗体層
１９：蓄熱層
２０：基板
２１：インク
２２：吐出オリフィス（微細孔）
２３：メニスカス
２４：インク小滴
２５：被記録材
２６：マルチ溝
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：記録ヘッド
６６：キャリッジ
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：ベルト
Claims (12)
- 被記録材上にインクジェット記録方式でカラー画像を記録する際に用いられる、第１のインクと、該第１のインクとは異なる色の第２のインクと、を組み合わせたインクセットにおいて、上記第１及び第２のインクの各々が、色材及び液媒体を必須成分とし、該第１のインクは、アニオン性又はカチオン性界面活性剤を含み、且つ該第２のインクは、両性イオン化合物を含んでいることを特徴とするインクセット。
- 該第１のインク中の色材が、アニオン性染料であって、且つ該第１のインクがアニオン性界面活性剤を含み、該第２のインク中の色材が、カチオン性染料である請求項１に記載のインクセット。
- 該第１のインク中の色材が、カチオン性染料であって、且つ該第１のインクがカチオン性界面活性剤を含み、該第２のインク中の色材が、アニオン性染料である請求項１に記載のインクセット。
- 該第１のインク中の色材が、顔料であって、且つ該第１のインクが、カチオン性界面活性剤を含み、該第２のインク中の色材が、アニオン性染料である請求項１に記載のインクセット。
- 該第１のインク中の色材が、顔料であって、且つ該第１のインクが、アニオン性界面活性剤を含み、該第２のインク中の色材が、カチオン性染料である請求項１に記載のインクセット。
- 該両性イオン化合物が、両性界面活性剤或いは下記一般式（Ｉ）で示される化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクセット：
（式中、Ｒ1は炭素数１〜４８のアルキル基又は水素原子を表し、Ｒ2は（ＣＨ2）a−Ｘ1又は水素原子を表し、ａは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ3は（ＣＨ2）b−Ｘ2又はＲ4−Ｙ又は水素原子を表し、ｂは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ4は炭素数１〜４８のアルキル基又は水素原子を表す。Ｚは（ＮＲ5Ｃl( エル )Ｈ2l( エル )）c（ＮＨＣnＨ2n）dを表し、ｌ（エル）及びｎは２〜４のいずれかの整数、ｃ＋ｄは０〜５０のいずれかの整数とする。Ｙは（ＮＲ6ＣmＨ2m）e（ＮＨＣpＨ2P）fを表し、ｍ及びｐは２〜４のいずれかの整数、ｅ＋ｆは０〜５０のいずれかの整数とする。Ｒ5は（ＣＨ2）g−Ｘ3を表し、ｇは１〜４のいずれかの整数とする。Ｒ6は（ＣＨ2）h−Ｘ4を表し、ｈは１〜４のいずれかの整数とする。Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＸ4は、夫々、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基、スルホン基の塩又は水素原子からなる群から選ばれる。又、Ｒ2及びＲ3が夫々水素原子である時、ｃ及びｅが共に０になることはなく、又、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＸ4が全て水素原子になることもない。）。 - 該第１のインク及び第２のインクが、インクジェット記録用のインクである請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクセット。
- 請求項７に記載のインクセットを構成している第１のインクと、第２のインクと、を各々インクジェット記録方式で被記録材上に付与する工程を有していることを特徴とするインクジェット記録方法。
- 前記工程が、該第１のインクと該第２のインクとが被記録材上で重なるように付与する工程、及び該第１のインクと該第２のインクとを被記録材上で隣接するように付与する工程、の少なくとも一方を含んでいる請求項８に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項７に記載のインクセットを構成している第１のインクと第２のインクとの各々を収容しているインク収容部、及び第１のインクと、第２のインクとの各々を吐出させるためのインクジェット記録用ヘッドを備えていることを特徴とする記録ユニット。
- 請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクセットを構成している第１のインク及び第２のインクの各々を収容しているインク収容部を備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクセットを構成している第１のインク及び第２のインクの各々を収容しているインク収容部、及び該第１のインク及び第２のインクの各々を吐出させるためのインクジェット記録用ヘッドを有していることを特徴とするインクジェット記録装置。
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